[发明专利]带废气吸收装置的全氩钛合金焊接车间真空系统

说明书

本发明涉及一种带废气吸收装置的全氩钛合金焊接车间真空系统，包括真空泵系统、冷却系统、阀门管路系统及数据采集系统；所述真空泵系统包括罗茨真空泵A、罗茨真空泵B、气冷罗茨泵，及液环泵、废气吸收装置；所述冷却系统包括气冷罗茨泵冷却器、气液分离器、工作液冷却器；所述阀门管路系统包括气动碟阀A、气动碟阀B、补水电动球阀A、球阀、法兰、补水电动球阀B以及管路；数据采集系统包括与DCS数据采集站、压力表、压力变送器、温度表、温度变送器及磁翻板液位计。本发明解决了钛合金焊接车间所需的99.99％氩气浓度如何实现与保持的问题，既能利用罗茨液环泵组满足了充氩前所需的10Pa绝对压力的要求，又能通过废气吸收装置吸除车间与焊接废气。

技术领域

本发明涉及全氩钛合金焊接车间的真空获得设备与系统。

背景技术

钛合金具有良好的韧性和焊接性，在航空、船舶等行业具有广泛应用。钛是一种活性金属，在焊接过程中，易受到空气中的氧气、氮气和氢气等杂质气体的玷污而出现脆化现象，影响焊接质量。

为解决上述问题，在实际工程应用中，对于小型的钛合金零件加工，采用局部气体保护或小型真空焊接箱等措施来保证其焊接加工质量。而对于大型复杂的钛合金零件，如船体、潜器大型构件、飞行器大型构件等进行良好的气体保护非常困难。通常将零件置于一个较大密闭舱中，对其进行抽真空和充氩气，实现舱内气体的置换，使舱内充满氩气，实现焊接材料与有害杂质气体的隔离。

为实现密闭舱内气体的置换，现有技术主要采用两种方案：

第一种是采用抽真空充氩的方法，利用真空泵对密闭舱进行抽真空，当压力达到要求时，对车间进行充氩气。

第二种方法是采用加压置换法进行气体置换处理，即首先向密封舱内充气适量气体至一定压力，保压一定时间使气体充分混合，然后将密封舱内气体抽至一定压力，如此循环往复，直至舱内氩气成分含量达到预设要求。

针对大容积密闭舱，抽真空充氩方法对真空设备的极限压力、流量都提出了较高要求，且无法解决因密封问题漏气和焊接过程中产生的废气对舱内气体质量的影响。加压置换法可以采用更低参数的真空泵，通过多次“充气—保压—抽气—保压—充气”的方式来提高车间内氩气浓度，然而却导致了置换时间长、氩气耗气量大等问题。采用上述两种方法，在密闭舱漏气或焊接产生废气时，为避免焊接质量下降，都必须停止焊接工作，重新进行抽真空充氩或反复加压抽气，不仅耗费大量氩气，而且严重影响工作进度。

发明内容

为了在充氩前进行抽真空，并解决密闭舱漏气和焊接废气的影响，本发明提出了一种带废气吸收装置的全氩钛合金焊接车间真空系统，在达到充氩前真空度要求的同时，将密封问题导致的漏气及焊接时的废气进行吸除，保证焊接质量。

为了解决上述问题，本发明采用如下方案：

一种带废气吸收装置的全氩钛合金焊接车间真空系统，包括真空泵系统、冷却系统、阀门管路系统及数据采集系统；

所述真空泵系统包括依次相连的罗茨真空泵A、罗茨真空泵B、气冷罗茨泵，及液环泵、废气吸收装置，所述罗茨真空泵A、罗茨真空泵B、气冷罗茨泵及液环泵分别配置有罗茨真空泵马达A、罗茨真空泵马达B、气冷罗茨泵马达及液环泵马达；

所述冷却系统包括气冷罗茨泵冷却器、气液分离器、工作液冷却器；

所述阀门管路系统包括气动碟阀A、气动碟阀B、补水电动球阀A、球阀、法兰、补水电动球阀B以及管路；

数据采集系统包括与控制柜连接的DCS数据采集站、压力表、压力变送器、温度表、温度变送器及磁翻板液位计，所述压力表、压力变送器安装于罗茨真空泵A的进气管上，所述温度表、温度变送器安装于液环泵与工作液冷却器的连接管道上，所述磁翻板液位计用于检测气液分离器的液位；